Крыша двухскатная сломанным коньком. Двускатная крыша с разными скатами: покоряем геометрию асимметричности. Особенности устройства двухскатной крыши

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

Придает кровельным скатам необходимый уклон . Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога . Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала . Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров .

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам . Считается, что сложность висячей схемы намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

Конструкция

Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.

Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:

Мауэрлат . Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
Лежень . Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
Стропильные ноги . Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
Затяжка . Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
Стойки . Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
Подкосы . Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.

Учтите, что определить, как правильно расположить элементы стропильной системы может только расчет временных и постоянных нагрузок, которым они будут подвергаться в процессе эксплуатации. Вычисление совокупного веса кровельного пирога помогает определить верное расстояние между стропилами, вычислить их длину и необходимую толщину.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

Определяют конструкцию и уклон кровли . Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
Определяют совокупную нагрузку на конструкцию . Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
Вычисляют длину стропильных ног . Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
Определяют сечение элементов . Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.

Рассчитываем угол наклона

Угол наклона склонов подбирается не в зависимости от эстетических предпочтений, а ориентируясь по погодным условиям, с учетом кровельного материала. Более крутые скаты 40-45 градусов сооружаются в районах с большим количеством снежного покрова, а более пологие 10-20 градусов в местах с сильным порывистым ветром .

Учитывайте, что чем круче склон, тем выше расход материалов, тем больше итоговая стоимость кровли. Обязательно во внимание принимают требования материала:

Черепица, шифер требуют уклона не менее 22 градусов, в противном случае, через стыки между элементами просачиваются осадки.
Металлочерепицу укладывают под углом не менее 14 градусов, так как она сильно страдает при порывах ветра, она может деформироваться или вообще слететь.
Мягкая кровля допускает угол наклона до 5-10 градусов, делая возможным покрытие ею склоны любой геометрии.
Ондулин считается одним из самых надежных материалов и может использоваться даже для крыши с уклоном менее 6 градусов.
Профлисты нельзя укладывать под углом менее 15 градусов, однако склоны даже с допустимым уклоном желательно обработать герметиком для лучшей гидроизоляции.

Технология сборки

Перед тем, как монтировать каркас крыши, необходимо выполнить расчет параметров ее элементов, основанный на вычислении совокупной нагрузки на конструкцию, а также создать подробный чертеж, отражающий его результаты.

Имея перед собой схему каркаса, качественно осуществить монтаж стропильной системы двухскатной крыши намного проще. Технология сборки конструкции подразумевает следующую очередность:

Сначала на верхний пояс наружных стен, на которые будут опираться скаты укладывают мауэрлат, а на внутренние перегородки, если система наслонная, монтируют лежень. Эти элементы должны прочно фиксироваться с помощью анкерных болтов или шпилек.
Затем выполняют крепление стропил. Они фиксируются с помощью гвоздей к мауэрлату, а также соединяются между собой с помощью металлической накладки. Стоит напомнить, что в стропилах изготавливают выпил под мауэрлатный брус, а не наоборот. Сначала выполняется установка стропил, располагающихся с краю, чтобы по ним выставить уровень, по которому будут выравниваться остальные пары.
После установки стропил следует поставить вспомогательные опорные элементы, которые буду их поддерживать – подкосы, затяжки, схватки. Чтобы надежнее зафиксировать ригель, его конец делают с выступом в половину толщины бруса и подрубают его к стропилу, фиксируя гвоздями в нескольких местах.
Поверх стропильных ног приколачивают обрешетку, на которую фиксируется кровельный материал. Материал и шаг обрешетки выбирают в соответствии с характеристиками кровельного материала и уклоном крыши.

Помните, что грамотно сконструированная и качественно собранная стропильная система – залог прочности, надежности и долговечности двухскатной кровли. Поэтому не пренебрегайте помощью профессиональных кровельщиков и проектировщиков при создании проекта кровельной конструкции для вашего дома.

Видео-инструкция

Вы только собираетесь построить свой дом, и ищите необычный и энергосберегающий проект?Тогда вам самое время задуматься о разноскатной крыше, которую еще ее называют асимметричной или несимметричной. Таковая отличается от обычной крыши тем, что ее два ската имеют разную длину или угол наклона.

Чаще всего двускатная крыша с разными скатами реализуется тогда, когда нужно создать из дома и пристройки единый комплекс, хотя в последнее время о классических канонах строительства крыши стали забывать и про обычные архитектурные задачи. Хотите знать, почему? Это интересно!

Американский архитектор Фрэнк Ллойд в свое время сказал: «Великая архитектура – это свидетельство величия человечества». И действительно, эволюция крыши с давних времен до сегодняшнего времени поражает воображение. Что только не творили архитекторы разных времен с кровлей жилого дома!

И какие только формы они не создавали. Хотя особенно удивляет своим разнообразием архитектура прошлого столетия, где в погоней за необычностью, оригинальностью и сумасшествием идеи простые жилые дома в проектах и реализации превращались в настоящие космические объекты.

Порой воплощения буйной фантазии проектировщика не имели ни одного мало-мальски узнаваемого архитектурного элемента – крыши нет, стен в их классическом понимании тоже… И вот на рубеже столетий мода на подобные строения резко пошла на спад – скорее из-за нерациональности самих конструктивных решений.

Но человечество извлекло из подобного много пользы: например, с легким сердцем отошло от неизменной классики строительства крыш, взяв на заметку новые рациональные идеи. В итоге стали строить действительно красивые, хотя и необычные крыши частных домов. Например:

разместив один скат в южную сторону;
второй под другим углом, либо длиннее, на северную;
правильно рассчитав все нагрузки от ветра и снега;
мудро организовав внутреннее пространство дома,

Такой строитель добивается куда больше вот КПД от своего творения, чем если бы он построил обычный двухэтажный дом под двускатной крышей. Т.е. все минусы были переквалифицированы в плюсы, а оригинальность осталась на высоте:

Как подсчитали современные архитекторы, устройство всего одного угла выше 45 градусов значительно снижает неиспользованную площадь дома. А это многого стоит.

Вы удивитесь, но на самом деле асимметричная крыша не так уж нова. Еще древние строители не имели в своем арсенале современных компьютерных программ и точных измерительных инструментов, как и достаточного знания стереометрии. Поэтому они не слишком долго задумывались над тем, насколько идеально ровной все-таки нужно делать крышу.

В качестве основного измерительного инструмента они использовали длинную рогатку, а на ее концы привязывали шнур и отвес. Рогатку поднимали так, чтобы отвес указывал как раз на середину торцевой стены постройки. Далее концы шнура растягивали к углам дома. Если было нужно, рогатку поднимали повыше или, наоборот, опускали пониже. Как только свес был выбран, к стене дома прибивали специальную доску. На эти жгуты закрепляли шнур. Так получалось четкая визуальная граница будущих скатов крыши.

Трудности возникали как раз со вторым скатом крыши. Дело в том, что разместить вторую доску на одной высоте с первой было сложно потому, что издавна в России дома строились из круглого леса. Распределить такие стены в одной плоскости к горизонту практически невозможно. А потому переносить размер одной доски на вторую дело было безнадежным.

Для более точных измерений уже нужен был водяной уровень. Только при помощи этого инструмента горизонт будущей крыши получается относительно ровным, и конек размещается по центру. Но в большинстве случаев, особенно когда строительство происходило в глухой сельской местности, подобными инструментами местные жители избалованными не были, а поэтому практически все делалось на глаз. И да, скаты у крыш не редко были действительно разными.

Что еще интереснее, по-настоящему ассиметричная разноскатная крыша встречалась в Древней Руси и как отдельный специфический вид архитектуры. В основном таковые можно было увидеть в деревянных теремках и дворцах, которые принадлежали богатым людям. Тогда именно при помощи архитектуры и передавалась значимости богатства владельцев таких построек:

Поэтому местные архитекторы этого времени искали все способы, чтобы тот же терем отличался от простой избушки. Здесь уже было принято крыть каждый сруб отдельной крышей, даже если постройки были построены другу у друга.

Каждый скат направлялся и заворачивался по-особенному, при помощи самых разных возможных завершения. Причем сами срубы строились разной высоты, от чего и крыши нередко были заметно разноскатными.

Но отметим, что часто встречающуюся разноскатную крышу, у которой скаты не сходятся в одном коньке сверху, нельзя назвать двухскатной. Это скорее две отдельные односкатные кровли, которые строятся отдельно и каждая по своим правилам.

Преимущества и недостатки разноскатных крыш

В чем же так хороша асимметричная крыша, что ради ее благ многие готовы рискнуть и крепостью дома, и долговечностью кровли над собственной головой? Давайте их перечислим.

Уникальность и дизайн

Асимметричная крыша всегда и в любой местности выглядит стильно. В нашей стране, спустя столько веков неизменного строительства щипцовых двускаток, любые подобные проекты уже бросаются в глаза, вызывают удивление и оставляют неизгладимые впечатления.

Более того, если вы захотите создать абсолютно уникальную архитектуру дома, то воплотить свою сумасшедшую затею легче всего как раз при помощи такого решения, как разные скаты.

Выгодная архитектура

Заметим, что работа с несимметричной двускатной крышей более приятна и интересна для любого архитектора. Ведь теперь ему не нужно сначала рисовать контуры дома – типичный прямоугольник, и только тогда вмещать туда все то, что запланировал он и его заказчик. Теперь никаких рамок нет: сначала вы проектируете внутреннее пространство дома, делаете его таким, как вы захотите, и такой формы, как подсказала вам ваша фантазия.

Теперь вы размещаете возле дома и гараж, и веранду, и любую беседку, и вам не нужно будет переживать о том, чтобы строить все это не на один фундамент и присоединять разные крыши. Теперь, как ваш проект будет готов на бумаге, вы просто сверху рисуете крышу так, чтобы она накрыла все.

И еще много ценных плюсов:

Чаще всего ассиметричную крышу строят тогда, когда второй этаж дома планируется неполным. Например, площадь первого этажа – 120 квадратных метров, а второго – всего 60. В этом случае крыша закрывает только две-три комнаты верхнего этажа, а остальное пространство остается в открытым.

Чем хорошо такое строительство, и чем привлекателен такой проект? В первую очередь тем, что на фундамент такого дома уже оказывается куда меньше давление, чем у полноценного двухэтажного здания. И при этом сам фундамент уже не нужно строить слишком широким, рассчитанным на лишние квадратные метры.

Нередко также ассиметричную крышу используют для установки какого-либо необходимого оборудования, например, солнечных батарей.

Противостояние стихиям

Разноскатная крыша хороша тем, что при помощи такой конструкции решаются проблемы с сильными ветрами и снегопадами. Дело в том, что если в определенной местности преобладает практически одно и то же направление ветров, тогда скатную крышу есть смысл строить так, чтобы с ветреной стороны она имела более пологий скат, а с более тихой – более крутой.

Таким подходом за раз решается проблема с распределением нагрузки от ветра и снега, тогда как обычно сложно решить, делать ли крышу остроконечный, избавившись, таким образом, от тонн снежинок, либо пологой, чтобы ее не сорвало в первую же бурю.

Настоящее “спасение” для мансарды

Дело в том, что типичная мансарда под обычной двускатной крышей – наиболее проигрышна и выглядит неприятно, даже психологически давит. Все дело в геометрии внутреннего помещения: непонятное темное пространство под самым коньком совсем лишает впечатление от мансарды как жилого помещения, а резкий наклон скатов и острые углы уюта уж точно не придают.

Конечно, современные дизайнеры предприимчивые и хитрые, и уже научились использовать во благо все эти недостатки, устраивая шкафы-купе, и организовывая такое пространство как нечто выгодное и стильное. Если посмотреть на такой готовый дизайн интерьера такой мансарды, сразу возникает так называемый «вау-эффект» и кажется, что жить в такой мансарде – сплошное удовольствие.

Но на самом деле все это большей частью красиво – только на глянцевой картинке, а в жизни такая мансарда, как оказывается, имеет слишком мало полезной площади. Поэтому двускатная крыша с разными скатами – куда более оптимальное решение. Особенно крыша, у которой смещен конек.

В этом случае геометрия мансарды получается уже не такой непривычной, а одна из стен вполне может быть даже вертикальной, если вы без сожаления потеряете каких-то полуметра острого пространства под этим скатом:

Некоторые архитекторы даже рекомендуют строить для мансардных домов асимметричные крыши, а, именно, двускатные с разными скатами. Так, чтобы карниз выносился вперед и был отдельным выразительным архитектурным приемом. Но, заметим, двухскатная крыша с разными скатами в 90% случаев строится действительно без чердака.

Делать или не делать такую крышу?

По сути, на чашах весов у вас два аспекта:

На первой чаше: уникальность, дизайн и некоторые функциональные преимущества.
На второй чаше: сложность исполнения подобных проектов.

Поэтому решите для себя, что для вас важнее: уникальность или простота, и готовы ли вы многие долгие часы делать подробный чертеж, просчитывать каждую мелочь и рисковать, по сути, целой постройкой, если у вас недостаточно опыта. Зато ради того, чтобы гордиться собой и иметь в доме лишнее удобное пространство. Скажем так: в этом плане современные застройщики становятся все смелее и смелее!

Виды конструкций разноскатных крыш

Заметим, что классическая двускатная крыша – это самое простое конструктивное решение. Выделим основные виды разноскатных крыш:

Несимметричная. В этой крыше скаты соединены в коньке и расположены под одинаковым углом наклона. Но при этом один скат может быть значительно длиннее другого, благодаря чему такая крыша воспринимается оригинальной и необычной. А порой разница между скатами не велика, и в такой крыше даже на первый взгляд не просматривается асимметрия.
Частично ломанная. Такая крыша отличается от классической двускатной только тем, что один из ее скатов имеет излом – чтобы накрыть пристройку, например. Но, не смотря на сходство конструкции с обычной, у таковой расчет нагрузок производится по-другому.
Асимметричная крыша. Это – самая оригинальная и необычная крыша, именно такую крышу строят, когда хотят, чтобы помещение на втором этаже или в мансарде было просторным, более привычным и не имело темных острых углов. В этом случае один скат имеет другой угол наклона и длину. В такой конструкции есть много преимуществ, поверьте.
Асимметричная со смещением центра. Такая крыша имеет практически ту же конструкцию, что и стандартная, но ее конек теперь расположен по центру с некоторым смещением. Длина ската и углы наклона такой крыши, естественно, уже будут иными. В итоге подобная конструкция вызывает больше всего удивления, но обладает при этом наиболее ценными преимуществами в плане чердачного пространства, которое не обязательно должно быть скромным или неудобным.

Например, современные дома проекта «Соломон» отличаются, прежде всего, тем, что имеют двускатную крышу с разными скатами. А само проектирование жилых домов по типу «Соломон» хорошо тем, что здесь можно вести свои изменения, дорабатывать дизайн и архитектуру дома.

Обзор самых удачных проектов и примеров строительства

Как вы уже догадались, если строить именно двускатную крышу с разными скатами, выбора у архитектора не много: одинаковые скаты, но разный угол, разные по длине скаты, но под одним углом, их вариации и вариант со смещенным коньком. И у каждого из таких проектов – свои преимущества и недостатки, которые мы оговорим отдельно.

Разный угол наклона, но равная длина скатов

В этом примере скаты имеют одинаковую длину, но расположены под разным углом: один выше, другой ниже. Это было задумано для того, чтобы разместить с одной стороны дома просторную террасу, а с другой – небольшой хозблок. Если бы крыша вся была такой же пологой, как один из ее скатов, тогда у владельцев дома были бы проблемы с накоплением снега. А вот хозблок обычно не требует высокого потолка.

Отметим, что это вариант – самый щадящий для проектирования разноскатной крыши и он почти не оказывает разного давления на фундамент. И вот как построить двускатную крышу с разными углами наклонов одинаковых по длине скатов:

Единственный минус такого варианта – проектирование. Поверьте, намного легче просчитать скаты, которые находятся под одним углом наклона, и куда проще их крепить к коньку.

Разная длина скатов, но один угол наклона

В этом варианте один из скатов имеет немного или значительно большую длину, чем другой. Как в этом примере:

Здесь один из скатов – намного длиннее другого, благодаря чему крыша накрыла не только дом, но рядом пристроенную веранду. И при этом сам длинный скат опирается не только на дом, но и на пристройку, благодаря чему сохраняется баланс в нагрузке от кровли.

Вот еще один хороший пример строительства такой крыши, правда, более длинный скат здесь накрывает уже не пристройку, а часть самого дома:

Еще один проект:

А вот в этом проекте крыша дома с одной стороны имеет одинаковые скаты, а с другой уже разные:

Скаты разной формы и длины

А вот этот вариант более рационален в плане равномерного распределения нагрузки на стены дома, ведь благодаря излому уже нет одной распирающей силы стропильной системы:

Обратите внимание, что под преломлением такая крыша имеет дополнительные подпорки. И учитывайте, что любые изломы – всегда самые проблемные места кровли.

Самые необычные двускатно-разноскатные крыши

Такие проекты разноскатных крыш уже не относятся к перечисленным выше ввиду их нестандартности. Но и встречаются таковые редко:

В этом проекте вся соль была в том, чтобы вместо типичной уголовой мансарды сделать стильное и необычное помещение второго этажа. Интересная задумка, согласитесь? Такие срезанные этажи оказывают в два раза меньше давления на фундамент, а потому на его строительство (как и на отопление всего дома) уже нужно тратить намного меньше средств. А фундамент, как вы знаете, обходится в смете не менее 30% стоимости постройки всего дома.

И еще один проект как пример, с ломанным одним скатом:

Двускатная крыша со смещением по центру конька

С коньком уже разобраться сложнее, но все выполнимо:

Но особенно тщательно нужно проектировать нагрузку от смещенного конька на постройке из бруса. Ведь стены достаточно сильно оседают в первый год, до 15%, а потому важно не допустить потом перекоса всей крыши:

Как построить двускатную крышу с разными скатами

Итак, как вы уже поняли, крыша с разными скатами по своему устройству довольно сложна. Почему так? Дело в том, что у такой крыши конек редко находится по центру и в итоге скаты не передают нагрузку равномерно. Вот почему архитектору при работе с подобными проектами приходится тщательно рассчитывать стропильную систему, причем совсем по другим формулам, чем обычно.

Так, например, центральная нагрузка уже не будет идти от самого конька, а потому и подкорки придется ставить немного в стороне. Но, по своей сути, ассиметричная двухскатная крыша все еще состоит из двух треугольников – только на этот раз неодинаковых.

Но у такой геометрии крыши также есть твоя формула. А потому, если вы что-нибудь захотите изменить в одном из треугольников, изменения произойдут во всей ассиметричной крыше. Учитывайте, что при строительстве подобных архитектурных изысков у вас не получится все примерять на глаз. И уж тем более, потом вы не внесете никаких изменений.

Так как же все-таки самостоятельно рассчитать и построить ассиметричную двускатную крышу? Вам в помощь будут современные компьютерные программы, которые способны рассчитать нужное давление стропил на мауэрлаты и точно расположение необходимой центральной подпорки. Самостоятельно все это будет сложно вычислить, хотя и возможно.

Так, если речь идет о симметричной крыше, которая имеет просто разную длину скатов, тогда учитывайте, что тот скат, который длиннее оказывает большее давление на все стропильную систему и на стену здания. За счет того, что на него ушло больше строительного материала и больше кровельного. Обычно для крепких стен дома это не играет особой роли, но, если вы строите каркасное строение или стены из блоков, создайте для такого ската дополнительную подпорку, например, почти у самого карниза.

Просто запомните, что крыша с разными скатами рассчитывается по другим формулам. По сути, здесь вам нужно будет произвести целых два расчета двух односкатных крыш, которые попросту соединены вместе с одним коньком.

Распределение нагрузок на скаты

То, что мы перечислили – это не единственный вариант строительства разноскатных двускатных крыш. По сути, сегодня архитекторы уже не придерживаются строгих правил по поводу подобного проектирования и больше дают волю фантазии. За что ценятся как специалисты.

Наша главная задача, чтобы ваш дом был надежно укрыт от атмосферных осадков и холода. А все это достигается при помощи хорошо продуманной конструкции, и вовсе не обязательно она должна быть стандартной, как избушка или теремок. Несмотря на то, что разноскатная крыша немного далека от конструкции классической двускатной, ее стропильную систему нужно также тщательно рассчитывать.

Особенное внимание следует уделить нагрузкам и их правильному распределению на стены здания. Ведь самая главная ошибка в частном строительстве, когда крыша проектируется необычная, и даже ее способность противостоять ветру и снегу домашние мастера рассчитывают грамотно, но вот в нагрузку не включают кровельное покрытие.

Чем это грозит? Пока еще в нашей стране не так много реализованных проектов с разноскатными крышами, а потому сложно отследить, что именно происходит с такими домами через 20-30 лет. Попросту нет еще такого опыта. Но мы можем вас заверить, что в мировой практике уже были случаи, когда нагрузка от крыши была просчитана неверно, и в итоге здание просто рушилось со временем, не говоря уже о серьезных перекосах. Мы ведь этого не хотим?

А это уже работа с чертежами и компьютерными расчетами. Ведь важно сделать так, чтобы новая крыша замечательно выдерживала любые нагрузки и была устойчивой как во время сильного снегопада, так и во время ветров.

Если ваш архитектор – против

Заметим, что сегодня некоторые архитекторы настроены категорически против строительства двухскатной крыши с разными скатами. Все из-за того, что на протяжении не одного столетия двускатная крыша в России была едва ли не единственной формой. Сегодня для многих профессионалов своего дела то, что касается крыши, симметричность – это определяющий элемент.

В крыше хотят видеть однозначные формы и четкие линии, которые объединяются в вершине. Заметим, что такая умная классическая двухскатная крыша также воспринимается как более уютная и более привычная, из-за чего от нетрадиционных проектов отказываются нередко сами заказчики.

Но для более продвинутых архитекторов нашего времени современные крыши – это, прежде всего, новые технические решения. Они призваны улучшить такие показатели частного строительства как надежность, долговечность и функциональность. Поэтому сегодня в приоритете в плане строительства крыш не традиции и идеальная геометрия, а экономия строительных материалов, оригинальность, которой сейчас так не хватает, и максимально эффективное распределение полезного жилого пространства.

Двускатной называется крыша, образованная двумя наклонными поверхностями. Они направлены встречно друг другу, а пересечение соединяется одним коньком параллельно длинной стороне дома. Двускатная крыша с разными скатами – это разновидность конструкции. От традиционного симметричного исполнения ее отличают в первую очередь геометрические параметры, а уже потом – специфические особенности.

Основы геометрии

Чтобы понять, как устроена такая крыша, нужно рассмотреть эти свойства и сравнить фото двух типов конструкций. Так как речь идет именно о двускатной разновидности, в профильном разрезе такая форма всегда образует треугольник. Верхний потолок здания является основанием фигуры и служит опорной поверхностью конструкции. Скаты крыши – это боковые стороны треугольника.

Рассматривая симметричную крышу (первое фото), можно увидеть, что наклонные поверхности равны по длине и находятся под одним и тем же углом к основанию треугольника. Конек, скрывающий пересечение склонов, располагается точно по центру здания и проходит через ось симметрии. Разноскатная конструкция характеризуется разной длиной скатов и отличающимися углами при основании (второе фото). Такая концепция – результат геометрического преобразования. Между элементами треугольника существует пропорциональная зависимость. Если изменить один, преобразуются и все остальные.

Фото №1 — двускатная крыша с одинаковыми скатами

Исходя из этой зависимости, у рассматриваемой конструкции крыши выделяют два основных параметра: длину скатов и уклон. Используя такое название, последнее значение было бы правильно рассчитывать в процентах. Для этого необходимо вычислить тангенс угла при основании крыши, умноженный на 100%. Тем не менее, для удобства и быстрого понимания в качестве единицы измерения используют чаще всего градусы. Таким образом, каждый скат у асимметричной крыши характеризуется отдельными длиной и уклоном.

Фото № 2 — конструкция крыши с разными скатами

Зачем нужны разные скаты

Такой вопрос задаст начинающий строитель. Выбор конструкции основывается на двух направлениях: дизайн и эксплуатационные свойства.

Внешний вид крыши важен с самого начала для того, кто хочет сделать здание красивым, неповторимым с эстетической точки зрения. Симметрия во всем часто надоедает, а многие современные тенденции в сфере дизайна полагаются на ломку стереотипов и уход от правильных геометрических форм.

Именно поэтому в таком плане выделяется конструкция с разными скатами. Возможность играть размерами и углами даже в классическом треугольнике позволяет строить оригинальные и интересные в исполнении крыши. Вариативность дает шанс выделить здание на фоне других, сделать его более заметным. Все потому что именно крыша является основным элементом, формирующим внешний вид строения.

Влияние погодных условий на расчет конструкции

Технологические особенности исходят из тех же геометрических параметров. От уклона ската зависит то, как конструкция будет переживать погодные условия. Именно по климатическим данным определяют значение угла, которое обеспечит надежность и долговечность крыши. Разумным шагом при планировке становится изучение розы ветров за последние 2-3 года в располагаемой местности.

По ней можно судить о силе ветра и его самом частом направлении. Со стороны крыши, откуда порывы приходят в большинстве случаев, рекомендуется устанавливать скат с меньшим углом наклона. Это снизит нагрузку на несущую конструкцию, а также уменьшит шум, создаваемый вибрацией кровли.

На расчет скатов влияют осадки. В сухих и теплых районах углы могут быть наименьшими, а длины – самыми большими. Местность же с обильными осадками требует от конструкции более крутых скатов, чтобы вся влага и твердые осадки как можно быстрее покидали кровлю, не застаивались и не создавали излишних нагрузок. Диапазоны углов крыши широко колеблются: от 11º до 70º.

Организация пространства

Увеличение уклона кровли позволяет выгодно использовать место на чердаке. С таким подходом под крышей можно устроить вместительную кладовую, удобную комнату или просторную мансарду. Нередко одна кровельная поверхность перекрывает сразу два этажных пролета. Это как раз тот случай, когда скаты очевидно различаются по длине. Также, становится возможным обустройство террасы, козырьком которой будет продолжение одного из скатов.

К распространенным методам увеличения площади относится применение ломаных конструкций, когда один из скатов, не доходя до основания, меняет угол наклона. Однозначно, такие изощрения несут в себе затраты на дополнительные стройматериалы и выполнение сложных работ.

Материал конструкции

Кровля крыши держится на стропильной системе. В качестве материала для конструкции испокон веков традиционно используют древесину, но может быть металл или железобетон. Первая лидирует благодаря возможности точной обработки, прочностью и оптимальным весом каркаса. Для возведения конструкции выбирают определенные породы древесины:

Универсальной является сосна. Хвойная порода прочна, смоляниста, что снижает риск гниения. Ствол дерева прямой и легкий. Невысокая стоимость соснового бруса объясняется его широким распространением.
Лиственница долговечна.
Ель так же прочна, но больше подвержена влиянию влаги.
Мощный дуб применим для ответственных элементов, например, мауэрлата. Его легко обрабатывать. Материал дорогой по сравнению с другими породами.
Осина упруга, но часто встречается с гнилой сердцевиной, что ограничивает область ее применения
Бук прочен, служит много лет, но с трудом поддается обработке.

Используя древесину в строительстве двускатных крыш с разными скатами, настоятельно рекомендуется применять только хвойные или только лиственные породы для всех элементов каркаса.

Металл, как и железобетон, в основе создания несущей конструкции выигрывает только для крупных строительных объектов, где разноскатные крыши встречаются редко. Один цельный пролет может достигать 2-3 десятков метров. В остальном он намного уступает древесине: дорогой, сложно обрабатывается, пропускает холод, накапливает конденсат.

Устройство каркаса и правильный расчет

При расчете разноскатной конструкции учитываются климатические условия, ветровые усилия, вес кровли. Последнее немаловажно: слой покрытия создает постоянную нагрузку на опоры каркаса. Большой вес, например, имеет керамическая черепица, мягкая кровля гораздо легче. В сочетании все эти факторы формируют общие требования к стропильной системе крыши и определяют такие параметры, как шаг стропил, количество элементов, толщина бруса и материал каркаса.

Чертеж двускатной конструкции позволяет понять, из каких элементов состоит несущая конструкция:

Крепление стропил к зданию производится с помощью мауэрлата – прочной рамы, укладываемой к боковым несущим стенам из кирпича, блоков. С внешней стороны строения рекомендуется обложить этот элемент каркаса дополнительным кирпичным рядом для надежной фиксации.
Коньковый прогон – вторая опора скатов. Он устанавливается на верхние углы фронтонов.
Боковые прогоны крепятся параллельно коньку крыши. Вместе с центральным брусом их выводят чуть дальше фронтона с целью снижения нагрузки.
Стропила – опоры для кровли. Они служат соединением конька и несущих стен. Для усиления противоположные стропила соединяются специальными стяжками из дерева или металла. Сборка элементов крыши производится двумя способами: висячим и наслонным. Первый характеризуется тем, что встречные стропила удерживают друг друга прочным соединением, нагрузка крыши является распирающей. Наслонная конструкция включает в себя дополнительные центральные опоры, соединяющие лежень и коньковый брус. Такое устройство используется при наличии внутренних несущих стен. Наличие разных скатов подразумевает установку между стропилами и другими брусами дополнительных стяжек, регулирующих нагрузку.

Двускатная крыша с асиметричными поверхностями – смелый шаг строителя собственного дома. Это возможность благоустроить свое жилище капитальной крышей с эффективным использованием пространства.

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Теперь о составляющих системы и их назначении:

Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при . В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни, нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.